一种分层回采含夹层的缓倾斜矿体两步骤充填采矿方法与流程

本发明涉及矿物开采，尤其涉及一种分层回采含夹层的缓倾斜矿体两步骤充填采矿方法。

背景技术：

1、缓倾斜矿体是地下开采中常见的矿体类型，其开采方法的选择直接影响矿石回收率、开采安全性和经济效益。传统的缓倾斜矿体开采主要采用房柱法、分层充填法等方法，但在面对含夹层的复杂地质条件时，这些方法往往难以实现理想的开采效果。

2、目前，针对缓倾斜矿体的开采已有多种技术方案。中国专利cn105587318b公开了一种缓倾斜平行中厚矿体群连续回采的充填采矿法，该方法将缓倾斜平行矿体群划分中段，采用自下往上逐层回采的方式，实现了多层矿脉的同时回采。中国专利cn117514175a公开了一种适用于缓倾斜中厚多层磷矿的采矿方法，通过伪倾斜进路充填法和房柱采矿法的结合，提高了采场稳定性。中国专利cn120592629b公开了一种缓倾斜-倾斜厚矿体上向水平分层充填采矿方法，采用由下至上分层回采的方式，解决了传统方法采准工作量大的问题。中国专利cn117386368b公开了一种缓倾斜双层矿体分采分出的高效充填采矿方法，通过分别对上下层矿体进行先后回采，避免了矿石混合造成的贫化问题。

3、然而，现有技术在处理含夹层的缓倾斜矿体开采时仍存在诸多不足：首先，传统的分层回采方法难以有效处理夹层问题，容易造成矿料混合，导致矿石回采率低、贫化率高；其次，现有的空场采矿法存在机械化程度低、工人劳动强度大、安全性差等问题，矿体回采结束后容易引发上覆围岩垮落，对周边安全和生态环境造成破坏；再次，现有采矿方法在缓倾斜矿体的分层回采过程中缺乏有效的充填策略，难以保证采空区的稳定性；最后，对于双层矿体特别是上下层矿体矿类不同且上层矿岩不稳固的情况，传统方法无法很好地解决下分层顶板稳固性问题以及大量存在的三角矿体回采问题，影响了整体的开采效率和经济效益。

技术实现思路

1、为了解决传统的缓倾斜矿体采矿方法难以实现高效的分层回采，导致矿石回采率低、贫化率高、开采成本高等问题，以及现有的空场采矿法存在回收率低、机械化程度低、工人劳动强度大、安全性差等问题，实现缓倾斜矿体的高效分层回采，有效提高矿体的回收率，降低贫化率，提供一种分层回采含夹层的缓倾斜矿体两步骤充填采矿方法。

2、本发明解决其技术问题，所采用的技术方案是：

3、本发明提供一种分层回采含夹层的缓倾斜矿体两步骤充填采矿方法，包括下层矿（1）、夹层（2）、下分段巷道（3）、下分段矿柱（4）、第二回采分层（5）、第三回采分层（6）、充填挡墙（7）、上分段矿柱（8）、上分段巷道（9）、上分段三角矿体（11）、第一回采分层（12）、下分段三角矿体（13），该方法包括：

4、第一步骤，含夹层中间回采分层及下部回采分层回采并高强度充填体充填；

5、第二步骤，上部回采分层回采并低强度充填。

6、作为优选的技术方案，所述高强度充填体的28d单轴抗压强度≥2.5mpa，所述低强度充填体的28d单轴抗压强度≥1.2mpa。

7、作为优选的技术方案，所述第一步骤中包括：

8、步骤101、 通过下分段巷道（3）向上分段方向对矿体中间含夹层（2）的第二回采分层（5）进行回采并采用锚网喷护顶，采用分段中深孔爆破方式进行开采；

9、步骤102、 紧接着随后回采第一回采分层（12），回采过程中，采用废石置换方式回采第一回采分层（12）靠近两分段的下分段三角矿体（13）和上分段三角矿体（11）；

10、步骤103、 矿体下部的第一、二分层都回采完毕后，砌筑两侧充填挡墙（7）后一次性充填第一、二回采分层采空区，充填材料采用高强度充填体。

11、作为优选的技术方案，所述第二步骤中包括：

12、步骤201、 待第一步骤充填体强度达标后进行第二步骤回采；

13、步骤202、 由上分段巷道（9）向下分段巷道（3）方向回采位于矿体上部的第三回采分层（6），采用锚网喷进行护顶，一掘一支一喷（即每掘进一个循环后立即进行锚杆支护和喷射混凝土）；

14、步骤203、 回采完毕后砌筑位于上分段一侧的充填挡墙（7），采用低强度充填体进行充填。

15、作为优选的技术方案，矿体为含夹层（2）的缓倾斜矿体，夹层（2）位于两层矿中间，脉内开拓、采准，分段巷道位于两层矿中间，即分段巷道揭露夹层（2）。

16、作为优选的技术方案，垂直方向上自下向上划分为三个回采分层，即最底部的第一回采分层（12）、中间包含夹层（2）的第二回采分层（5）以及最上部的第三回采分层（6）。

17、与现有技术相比，本发明的优点：

18、1. 极大提高矿石回采率、降低贫化率

19、通过采用垂直方向自下向上划分为三个回采分层，并通过下分段巷道（3）和上分段巷道（9）进行回采的方式，实现了缓倾斜矿体的高效分层回采，与传统采矿方法相比，有效解决了矿石回采率低、贫化率高的问题，显著提高了矿体的回收率。

20、2. 避免矿料混合、保证回采分层独立性

21、采用废石置换和充填挡墙（7）的方式进行充填，有效避免了矿料混合，保证了各回采分层的独立性，解决了双层矿体开采过程中矿类不同且上层矿岩不稳固导致的矿料混合和贫化率高的问题。

22、3. 提高采空区稳定性与矿山安全性

23、第一步骤采用高强度充填体充填，第二步骤采用低强度充填体，实现了充填体的梯度布置，有效支撑了采空区的稳定性，提高了矿山的整体安全性。

24、4. 提高机械化程度、降低劳动强度

25、通过分段巷道的合理布置和回采顺序的优化，避免了传统空场采矿法中存在的安全隐患，有效降低了矿体回采结束后引起的上覆围岩垮落风险，显著提高了采矿作业的机械化程度，降低了工人劳动强度，提升了开采效率。

1.一种分层回采含夹层的缓倾斜矿体两步骤充填采矿方法，其特征在于，包括下层矿（1）、夹层（2）、下分段巷道（3）、下分段矿柱（4）、第二回采分层（5）、第三回采分层（6）、充填挡墙（7）、上分段矿柱（8）、上分段巷道（9）、上分段矿房联道（10）、上分段三角矿体（11）、第一回采分层（12）、下分段三角矿体（13）、下分段矿房联道（14），矿体为含夹层（2）的缓倾斜矿体，夹层（2）位于两层矿中间；脉内开拓、采准，分段巷道位于两层矿中间，即分段巷道揭露夹层（2）；垂直方向上自下向上划分为三个回采分层，即最底部的第一回采分层（12）、中间包含夹层（2）的第二回采分层（5）以及最上部的第三回采分层（6），整个矿体的三个回采分层按以下步骤进行回采：

2.根据权利要求1所述的采矿方法，其特征在于：所述第一步骤中，采用高强度充填体充填；所述第二步骤中，采用低强度充填体充填；所述高强度充填体的28d单轴抗压强度≥2.5mpa，所述低强度充填体的28d单轴抗压强度≥1.2mpa。

3.根据权利要求1所述的采矿方法，其特征在于：所述第一步骤中，回采第二回采分层（5）时，采用分段中深孔爆破方式进行开采，采用锚网喷护顶。

4.根据权利要求1所述的采矿方法，其特征在于，所述废石置换方式为：回采第一回采分层（12）时，采用废石置换方式回采第一回采分层（12）靠近两分段的下分段三角矿体（13）与上分段三角矿体（11）；回采第一回采分层（12）靠上分段巷道三角矿体时由下分段巷道出矿，回采完毕垫碴形成满足设备爬坡能力的斜坡连接上回采分层巷道；回采第一回采分层（12）靠下分段巷道三角矿体时利用前期垫碴形成的通道由上分段巷道出矿。

5.根据权利要求1所述的采矿方法，其特征在于：所述第二步骤中，由上分段巷道（9）向下分段巷道（3）方向回采第三回采分层（6），采用锚网喷护顶，一掘一支一喷。

6.根据权利要求1所述的采矿方法，其特征在于：所述第一步骤中，砌筑两侧充填挡墙（7）后一次性充填第一、二回采分层采空区；所述第二步骤中，砌筑位于上分段一侧的充填挡墙（7）后充填第三回采分层采空区。

7.根据权利要求2所述的采矿方法，其特征在于：所述高强度充填体由胶结充填料组成。

8.根据权利要求1所述的采矿方法，其特征在于：所述第二步骤中，充填时，充填管线铺至空区最高点。

9.根据权利要求1所述的采矿方法，其特征在于：所述第一步骤中，回采第二回采分层（5）时，垂直下分段巷道走向布置第一步骤第二回采分层联络道，用于向上分段巷道（9）方向回采分层矿房。

10.根据权利要求1所述的采矿方法，其特征在于：第二步骤回采第三回采分层（6）时，在上分段巷道（9）内打联道连接第三回采分层。